各種中藥浸膏干燥技術(shù)綜合對比與分析

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摘要：橫向介紹了各種中藥浸膏干燥技術(shù)的特點，同時縱向介紹了帶式真空干燥機、噴霧干燥機、FCD真空連續(xù)干燥機、低溫連續(xù)干燥機和真空箱式干燥器的關(guān)鍵技術(shù)，從原理和技術(shù)特點兩個方面對各種中藥浸膏干燥技術(shù)進行了分析比較，對合理選擇中藥浸膏干燥技術(shù)有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：帶式真空干燥機;噴霧干燥機;FCD真空連續(xù)干燥機;低溫連續(xù)干燥機;真空箱式干燥器

中圖分類號：TQ461 ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1671-0797（2022）02-0039-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.02.011

1 ? ?各種中藥浸膏干燥技術(shù)的綜合對比

對比結(jié)果如表1所示。

2 ? ?帶式真空干燥機

2.1 ? ?原理

待干燥的料液通過輸送機構(gòu)直接進入處于高度真空的干燥機內(nèi)部，攤鋪在干燥機內(nèi)的若干條干燥帶上，由電機驅(qū)動特制的膠輥帶動干燥帶以設(shè)定速度沿干燥機筒體方向運動，每條干燥帶的下面都設(shè)有3個相互獨立的加熱板和1個冷卻板，干燥帶與加熱板、冷卻板緊密貼合，以接觸傳熱的方式將干燥所需要的能量傳遞給物料。當干燥帶從筒體的一端運動到另一端時，物料已經(jīng)干燥并經(jīng)過冷卻，干燥帶折回時，干燥后的料餅從干燥帶上剝離，通過一個上下運動的鍘斷裝置打落到粉碎裝置中，粉碎后的物料通過兩個氣閘式的出料斗出料。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 ? ?技術(shù)特點

優(yōu)點：

（1）可實現(xiàn)自動進料和出料連續(xù)化生產(chǎn);

（2）運行真空度高，物料沸點低，適用于黏性高、易結(jié)團、熱塑性、熱敏性物料;

（3）單臺設(shè)備的最大生產(chǎn)能力高，可通過增加殼體內(nèi)的履帶層數(shù)來提高生產(chǎn)能力;

（4）干燥性能良好——熱水罐采用內(nèi)置式盤管換熱方式（如圖2所示，具備換熱效率高和精度控制高的特點），每塊加熱板采用方管陣列式（如圖3所示，具備焊點少、陣列式拼焊、配置過熱水分配器的特點），熱水采用單進單出方式;

（5）連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)時，運行成本低。

缺點：

（1）清洗時間長，一般為1～2 h，且長期使用后存在清洗后掛料的現(xiàn)象，需人工清洗一次;

（2）占地面積大;

（3）物料進料濃度要求高;

（4）物料的干燥時間過長。

3 ? ?蒸汽+電輔加熱噴霧干燥機

3.1 ? ?原理

空氣經(jīng)過濾和加熱（一般采用蒸汽加熱和電輔加熱）進入干燥器頂部空氣分配器，熱空氣呈螺旋狀均勻地進入干燥室。料液通過泵輸送，經(jīng)塔體頂部的高速離心霧化器，（旋轉(zhuǎn)）噴為極細微的霧狀液珠，與熱空氣并流接觸，在極短的時間內(nèi)可干燥為成品。成品通過負壓由干燥塔底部被連續(xù)輸送到一級旋風分離器中，一級旋風分離器利用經(jīng)過濾且干燥的空氣把成品輸送到二級旋風分離器并進行收粉，廢氣由抽風機排空。蒸汽+電輔加熱噴霧干燥機的原理如圖4所示。

3.2 ? ?技術(shù)特點

優(yōu)點：

（1）可實現(xiàn)自動進料和出料連續(xù)化生產(chǎn);

（2）物料受熱時間短，特別適用于熱敏性物料的干燥（料液經(jīng)霧化后表面積大大增加，在熱風氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95%～98%的水分，完成干燥的時間僅需要十幾秒到數(shù)十秒種）;

（3）干燥性能良好，物料進入干燥塔體內(nèi)部時，塔體內(nèi)部是超過100 ℃的高溫環(huán)境。

缺點：

（1）占地面積大;

（2）運行成本高;

（3）長期運行后清洗存在盲區(qū)，需要人工進行清洗。

4 ? ?熱風爐式噴霧干燥機

4.1 ? ?原理

利用深度換熱技術(shù)，選用一體式高效間接熱風爐。天然氣經(jīng)熱風爐燃燒產(chǎn)生的熱量，經(jīng)高效換熱器與過濾的潔凈空氣進行熱交換，所得的潔凈熱風對物料進行噴霧干燥。熱風爐排出的煙氣熱量又與潔凈空氣新風的進風進行換熱，既可提高新風的進風溫度，又可降低排煙溫度。

熱風爐式噴霧干燥機的原理如圖5所示。

4.2 ? ?相對傳統(tǒng)噴霧干燥機的技術(shù)特點

（1）節(jié)能。高效間接熱風爐與耐高溫板式換熱器進行組合，最高可提供600 ℃以上高溫、潔凈熱風，同時可以把排煙溫度控制在105 ℃以內(nèi)，總體換熱效率高達94%以上，具體節(jié)能效率如表2所示。

（2）設(shè)備簡單。熱風爐是套筒和板式換熱器的一體式組合，重量輕，結(jié)構(gòu)輕巧。

（3）能提高產(chǎn)品品質(zhì)。采用蒸汽+電輔加熱方式時，蒸汽壓力在0.6 MPa左右，對蒸汽供壓的穩(wěn)定性要求較高。設(shè)備長期運行很難保證蒸汽的穩(wěn)定供應，從而易導致物料無法充分干燥，產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象，成品物料存在水分偏高現(xiàn)象，無法保障產(chǎn)品品質(zhì)。采用熱風爐加熱方式時，天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量和空氣進行熱交換，空氣供氣更穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品品質(zhì)。

5 ? ?FCD真空連續(xù)干燥機

5.1 ? ?原理

所有物料在配料罐內(nèi)攪拌、溶解，通過負壓把溶液輸送到料液罐，待設(shè)備所需的溫度和真空度達到后再通過負壓把溶液輸送到加熱罐（加熱罐內(nèi)部采用纏繞式盤管結(jié)構(gòu)，物料走盤管，管內(nèi)部通蒸汽），物料從加熱罐出來后變成80 ℃左右可流動的膏體，物料進入蒸發(fā)分離室上部，經(jīng)過真空干燥進一步干燥為塊狀成品，塊狀成品通過螺桿輸送到粉碎機（螺桿輸送帶冷卻功能）粉碎后，最終通過旋風分離得到成品。其設(shè)備外形如圖6所示。

5.2 ? ?技術(shù)特點

優(yōu)點：

（1）可實現(xiàn)自動進料和出料連續(xù)化生產(chǎn);

（2）占地面積小;

（3）物料得率高;

（4）運行成本低;

（5）物料進料比重要求低。

缺點：

（1）受熱時間過長且受熱溫度高，不適用于熱敏性物料的干燥;

（2）加熱罐盤管容易結(jié)垢，清洗存在一定困難，采用蒸汽+熱水清洗還是無法確保清洗效果。

6 ? ?低溫連續(xù)干燥機

6.1 ? ?原理

所有物料在料液罐內(nèi)攪拌、溶解，料液罐夾層通蒸汽把物料溶液加熱到設(shè)定溫度，通過泵把物料輸送到蒸發(fā)罐，物料從蒸發(fā)罐上部進入，中部出來后變成高溫可流動的膏體（蒸發(fā)罐上部內(nèi)部采用纏繞式盤管結(jié)構(gòu)，物料走盤管，管內(nèi)部通蒸汽），物料進入蒸發(fā)罐中部后經(jīng)過真空干燥進一步干燥為成品（通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)罐中部、下部、成品收集罐的距離和停留時間來調(diào)節(jié)）。其設(shè)備工藝流程如圖7所示。

6.2 ? ?技術(shù)特點

優(yōu)點：

（1）占地面積小;

（2）物料進料比重要求低;

（3）物料得率高。

缺點：

（1）無法實現(xiàn)連續(xù)化自動進料和出料生產(chǎn);

（2）受熱時間過長且受熱溫度高，不適用于熱敏性物料的干燥;

（3）蒸發(fā)罐上部盤管容易結(jié)垢，清洗存在一定困難，采用蒸汽+熱水清洗還是無法確保清洗效果。

7 ? ?真空箱式干燥器

7.1 ? ?原理

把物料放置在托盤內(nèi)的油紙上，托盤放置在推車上，再把推車放置于干燥器腔體內(nèi)，門套密封，打開真空系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)（一般采用電加熱），達到規(guī)定的工藝時間后開門即可得到成品。

7.2 ? ?技術(shù)特點

優(yōu)點：

（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，清洗便捷;

（2）物料進料比重范圍廣，適用于工藝參數(shù)的摸索;

（3）物料得率高。

缺點：

（1）無法實現(xiàn)連續(xù)化自動進料和出料生產(chǎn);

（2）批次生產(chǎn)時間過長;

（3）無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)能需求。

8 ? ?結(jié)語

綜上所述，在土建空間不受限制的條件下，穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)建議采用帶式真空干燥機，多品種小規(guī)模生產(chǎn)建議采用熱風爐式噴霧干燥機;在土建空間受限制的條件下，穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)可以酌情考慮使用FCD真空連續(xù)干燥機或低溫連續(xù)干燥機;具有生產(chǎn)工藝摸索需求的建議采用真空箱式干燥器。

收稿日期：2021-10-11

作者簡介：羅康福（1990—），男，江西南昌人，助理工程師，從事制藥設(shè)備工程技改工作。